Grid computing

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Grid computing

  1. 1. Grid Computing 1
  2. 2. ∗ When the network is as fast as the computers internal links, the machine disintegrates across the net into a set of special purpose appliances. -- Gilder Technology Report, June 2000. 2
  3. 3. Grid Computing: Un Nuevo Paradigma ?∗ Recursos distribuidos a lo largo del mundo ∗ Compute servers QuickTime™ and a ∗ Handhelds Photo - JPEG decompressor are needed to see this picture. ∗ File servers ∗ Networks ∗ Playstations, cell phones etc…∗ Como tomar ventajade ellos para simulacionescientificas/tecnlogicas? QuickTime™ and a Photo decompressor are needed to see this picture. 3
  4. 4. Grid Computing∗ Extensión del Paradigma “Distributed Computing “∗ “ conecta los recursos de multiples computadoras para trabajar simultaneamente en un único problema complejo “ (IEEE Computer Dec 01) 4
  5. 5. Grid∗ Protocolos, Servicios y Aplicaciones que permiten unanueva forma de colaboración.∗ Recursos Globales disponibles para las comunidades deinvestigadores∗“Access Grid” para comunicación y colaboración 5
  6. 6. Grid∗ “ A computational grid is ahardware and softwareinfraestructure that providesdependable , consistent ,pervasive , and inexpensiveaccess to high-endcomputational capabilities “ 6
  7. 7. Grid∗ Tecnología cuyo objetivo es la compartición de recursos en Internet de forma uniforme, transparente, segura, eficiente y fiable∗ EL termino Grid se empezó a utilizar a mediados de los 90 en el mundo académico para denotar a Sistemas de Computación Distribuidos que pueden proveer servicios de computo bajo demanda de forma análoga a las redes de suministro eléctrico o de agua potable. 7
  8. 8. Una definición aceptada :A Grid is a system that...1) ...coordinates resources that are not subject to a centralized control...2) ...using standard, open, general-purpose protocols and interfaces...3) ...to deliver nontrivial qualities of services. 8
  9. 9. Power Grid /Grid∗ Suministro eléctrico ∗ Se produce más económicamente de forma centralizada ∗ Se accede a través de una interfaz de conexión estandarizada ∗ Se caracteriza por una métrica muy simple∗ Grid ∗ Los recursos computacionales son producidos más económicamente de forma distribuida con clusters ∗ Se caracterizan por una métrica altamente compleja ∗ Se accede mediante interfaces de software en proceso de estandarización 9
  10. 10. Clasificacion∗ Computational Grid∗ Data Grid∗ Network Grid 10
  11. 11. Global Grid Forum∗ http://www.gridforum.org/∗ Organismo encargado de crear estándares de servicios y protocolos para crear la infraestructura grid∗ Grupos de trabajo ∗ Aplicaciones y entornos de programación ∗ Arquitectura ∗ Datos ∗ Redes Peer-to-Peer ∗ Planificación y gestión de recursos ∗ Seguridad 11
  12. 12. Tecnología Globus∗ Colección de componentes software de código abierto que permite construir grids∗ http://www.globus.org/∗ Globus Toolkit permite compartir recursos localizados en diferentes dominios de administración, con diferentes políticas de seguridad y gestión de recursos.∗ Globus es… ∗ Un middleware software ∗ Un conjunto de bibliotecas, servicios y APIs∗ Globus no es ∗ Una herramienta de usuario o planificador ∗ Una aplicación 12
  13. 13. Taxonomía de Globus Aplicaciones DRM Servicios y Herramientas Grid Status Cactus MPI globusrun GridWay Nimrod/G Condor-G Servicios Globus GASS GRAM Metacomputing Globus Directory Service Replica Catalog Security GridFTP Interface I/OCondor MPI Servicios TCP UDP locales Solaris LSF PBS SGE Linux AIX Recursos 13
  14. 14. Versión 2 de Globus∗ Componentes de Globus ∗ Seguridad: proporciona autenticación, delegación y autorización ∗ Gestión de recursos: proporciona ejecución remota, control y monitorización ∗ Servicios de información: información acerca de los servicios grid ∗ Gestión de datos: acceso y gestión de datos 14
  15. 15. Infraestructura de seguridad∗ Globus Secutiry Infraestructure (GSI)∗ Objetivos: ∗ Comunicación segura entre elementos del grid ∗ Ofrecer seguridad a través de diversos dominios administrativos. No debe haber un sistema de seguridad centralizado ∗ Registro único (single sign-on) para los usuarios 15
  16. 16. Componentes de GSI∗ GSI utiliza criptografía de clave pública∗ Cada usuario y servicio del grid se identifica mediante un certificado ∗ Nombre del elemento ∗ Clave pública ∗ Identidad de la autoridad de certificación (CA) ∗ Firma digital de la CA∗ Autenticación mutua∗ Confidencialidad e integridad de la comunicación∗ Delegación de certificados 16
  17. 17. Autenticación mutua∗ A  B (A establece una conexión con B y le da su certificado)∗ El certificado le indica a B quién afirma ser A, su clave pública y el CA∗ B verifica que el certificado es válido comprobando la firma digital de la CA∗ B genera un mensaje aleatorio  A y le pide que lo cifre∗ A cifra el mensaje y se lo envía a B∗ B descifra el mensaje utilizando la clave pública de A. Si el mensaje es el mismo, entonces A es quién dice ser. 17
  18. 18. Integridad de las comunicaciones∗ GSI se puede utilizar para establecer claves compartidas (simétricas) que permiten cifrar la comunicación si se desea. Por defecto la comunicación no es cifrada∗ Proporciona integridad de en la comunicación para protegerse de manipulaciones externas. ∗ El emisor realiza un resumen del mensaje que cifra con su clave privada. 18
  19. 19. Delegación de certificados∗ Se utiliza para reducir el número de veces que un usuario debe introducir su contraseña.∗ Cuanto una computación requiere varios recursos que requieren autenticación mutua se utilizan certificados delegados 19
  20. 20. Gestión de recursos∗ GRAM (Globus resource allocation manager) es el gestor de asignación de recursos∗ Incluye un lenguaje de especificación de recursos utilizado por los clientes para describir los recursos que se solicitan cuando se envían trabajos al grid 20
  21. 21. Servicios de información∗ Servicio de descubrimiento y monitorización (MDS)∗ Utiliza LDAP (lightweight directory access protocol) como interfaz∗ LDAP es un protocolo cliente/servidor (no una base de datos) que se utiliza para crear, modificar, recuperar y borrar datos 21
  22. 22. Gestión de datos∗ GASS: sistema de acceso global a almacenamiento secundario para la transferencia de ficheros de entrada y salida utilizando antes y después de la ejecución de un trabajo.∗ GridFTP: protocolo de transferencia de datos eficiente, seguro y fiable.∗ Servicio de catalogo de réplicas para registrar la localización de las copias de un fichero 22
  23. 23. Globus toolkit 3 Domain-Specific ServicesStandardization Program Data Services Execution Core Services OGSI (Open grid service Architecture) Web Services 23
  24. 24. Globus Toolkit 4 Domain-Specific ServicesStandardization Program Data Services Execution Core Services WSRF – Web Services Resource Framework Web Services 24
  25. 25. Convergencia Grid/Web GT1Grid GT2 OGSI Have been converging WSRF 2, WSDL , WSDM WSDLWeb WS-* HTTP 25
  26. 26. Proyectos Grid∗ Grid Physics Network project www.griphyn.org∗ European Data Grid grid.web.cern.ch/grid∗ Particle Physics Data Grid www.ppdg.net∗ Network for Earthquake Engineering Simulation Grid www.neesgrid.org∗ The Globus Project www.globus.org∗ The Global Grid Forum www.gridforum.org 26

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